KR20100012010A - 더스트 트랩이 적용된 카메라 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명의 카메라 모듈은 한개 이상의 렌즈군; 상기 렌즈군이 광축을 따라 배열되도록 내부공간을 가지며, 전면 중앙에 개구된 입사공을 갖는 렌즈수용부; 상기 렌즈수용부와 이미지 센서의 광축을 일치시키고 센서를 보호하는 역할을 하는 하우징(단, 하우징은 상기 두 가지 기능외에 AUTO FOCUS 나 ZOOM 기능이 추가된 기구물로 대체 가능함); 상기 렌즈군을 통과한 광이 결상되는 이미지 영역을 구비하고, 결상된 이미지를 전송하도록 PCB 기판에 전기적으로 연결되는 이미지 센서 ; 및 이미지 센서에서 전송된 이미지를 외부회로에 전달하기 위한 PCB 기판을 포함한다.

본 발명의 카메라 모듈에 의하면, 이미지 센서를 둘러싼 렌즈배럴, 하우징 또는 이에 준하는 기구물 내부, PCB 기판등에 부착되어 있거나 렌즈의 체결 조립시 발생되는 이물이 이미지 센서의 유효픽셀 영역으로 낙하 또는 전이되는 것을 차단하는 더스트 트랩을 이미지 센서의 유효픽셀부 주위에 도포/부착함으로써 흑점등의 불량을 감소시키고 결과적으로 카메라 모듈의 신뢰성을 제고할 수 있다.

카메라 모듈, 이미지 센서, 흑점, 이물, 하우징, PCB 기판, 더스트 트랩

Description

더스트 트랩이 적용된 카메라 모듈{CAMERA MODULE WITH DUST TRAP}

본 발명은 이미지 센서 및 이미지 센서를 이용한 카메라 모듈 제조방법에 관한 것으로서, 이미지 센서의 유효픽셀부 상의 이물에 의한 최종화면상의 결함을 감소시키기 위한 방법을 제안한다. 이미지 센서는 1차원 또는 2차원 이상의 광학정보를 전기신호로 변환하는 소자로서 최근 디지털 카메라, 휴대폰, PDA 등 휴대형 전자제품뿐만 아니라, 감시형 카메라, 자동차용 카메라 등에 그 적용범위를 넓혀가고 있으며, MOS형과 CCD 형의 2종류가 주로 사용되고 있다.

도1 및 도2는 가장 일반적인 카메라 모듈의 구조를 보여주고 있다. 도1의 경우는 이미지 센서가 PCB 기판 위에 배치된 경우로 주로 와이어 본딩 타입의 패키지 구조를 나타내며, 도 2는 이미지 센서가 PCB 기판 하단에 배치된 경우로 주로 플립칩 본딩 타입의 패키지 구조에서 나타나게 된다. 두가지 구조 모두, 센서는 하우징 또는 PCB 기판의 하단에 위치하게 되므로 내부에 이미 존재하거나 조립시 생성되는 수많은 이물이 자연적으로 이미지 센서에 달라붙게 되고 이러한 이물들이 픽셀부에까지 전이될 경우 최종화면에 결함으로 나타나게 된다.

[문헌1] US 0248684 A1 "CAMERA MODULE WITH DUST TRAP"

본 발명에서는 카메라 모듈을 구성하는 하우징 또는 이에 상응하는 기구물 및 PCB기판, 필터등에 부착된 이물이 이미지 센서의 유효픽셀부에 전이되어 화면상에 다양한 결함 형태로 나타나는 것을 방지하고자 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은 이미지 센서의 유효픽셀부위 외곽에 이물을 달라붙게 하는 점착성분의 물질을 도포 또는 부착함으로써 화면에 흑점등의 결함이 나타나는 것을 최소화 하는 카메라 모듈을 제공하고자 한다. 점착성분의 물질은 센서주위에 존재하는 이물이 픽셀부내로 이동되는 것을 점착성 성질을 이용하여 막아주는 역할을 하며 양면 테이프나 점착성 수지, 그리스등 이물을 그 표면층에 잡아서 이물의 이동을 막을수 있는 물질이면 된다.

유효픽셀 외부의 점착성의 더스트 트랩(DUST TRAP)은 유효픽셀을 둘러싸는 방벽 역할을 함으로써 확률적으로 이물이 픽셀에 달라붙지 않도록 하는 효과가 있으며 카메라 모듈의 패키징 공정진행중에도 센서나 PCB 기판위에 존재하는 이물을 잡아둠으로써 2차적인 오염원으로 작용할 가능성을 크게 줄여줄 수 있다.

상기 목적을 위해서 본 발명에서 사용되는 더스트 트랩 물질은 이물의 점착성을 보유한 어떤 물질이라도 사용될 수 있으나, 단 하기 조건을 만족해야만 한다.

1) 초기 형성위치로 부터 열적/기계적 충격에 의해 이동되지 않을 것.

단, 열적/기계적 충격은 카메라 모듈의 신뢰성 평가기준을 넘지 않을것.

2) 시간의 경과에 따라 점착성이 현저하게 떨어지지 않을 것.

3) 형성되는 과정이나 형성된 이후에 BURR나 잔사등이 남아서 2차적인

이물의 공급원으로서 작용하지 않을 것.

본 발명의 더스트 트랩의 적용에 있어 카메라 모듈의 전체공정중 어느 단계에서 적용하느냐에 따라 두가지로 구분할 수가 있다.

첫번째로 이미지 센서의 웨이퍼 상태에서 더스트 트랩을 형성시키는 방법으로서 이 경우 후공정인 다이 어태치(DIE ATTACH)공정에서 각각의 이미지 센서를 흡착하여 PCB 기판위에 배열시킬 수 있도록 더스트 트랩 외부에 흡착 여유공간이 필요하게 되므로 최대한 픽셀부에 가깝게 도포 또는 부착한다. 더스트 트랩이 형성된 이후에 일반적으로 더스트 트랩 물질의 경화 또는 건조를 위해서 자연상태로 방치할 수도 있으나 빠른 공정진행을 위해서 열공정을 적용할 수 있다.

두번째로 패키지 공정 진행중에 더스트 트랩을 형성시키는 방법에 있어서는 주로 이미지 센서를 PCB 기판위에 부착하는 공정인 DIE ATTACH 이후에 ARRAY상태의 PCB SUBSTRATE상태에서 도포공정을 통해서 더스트 트랩을 형성시킬 수 있다. 이 경우 첫번째 대비 장점은 이미지 센서가 이미 PCB 기판위에 부착되어 있으므로 이미지 센서를 PCB 기판에 부착하기 위한 작업공간을 고려하지 않아도 된다는 것이다.

두가지 방법 모두 유효픽셀을 침범하지 않는다는 조건과 패키징 작업에 필요한 이미지 센서의 최소 여유공간을 고려하여 가급적 넓게 더스트 트랩을 형성시킬 수록 이물 제거 효과가 극대화 될 수 있다.

본 발명의 기술사상은 상기 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

도면 1 : 이미지 센서가 PCB 기판위에 형성된 구조의 카메라 모듈 (측면도)

도면 2 : 이미지 센서가 PCB 기판밑에 형성된 구조의 카메라 모듈 (측면도)

도면 3 : 이미지 센서의 유효픽셀 주위에 더스트 트랩이 형성된 도식도.

* 도면 부호설명

101 : PCB 기판 (PCB SUBSTRATE)

102 : 이미지 센서(IMAGE SENSOR)

103 : HOUSING/VCM/기타 기구물

104 : 렌즈부

105 : 이미지 센서의 픽셀부 - 영상정보를 전기신호로 변경하는 부분

106a: 이미지 센서 표면에 직접 형성된 더스트 트랩

106b: 이미지 센서 주변에 고정된 PCB 기판위에 형성된 더스트 트랩

Claims (4)

1. 화상정보를 인식하는 카메라 모듈.

   단, 상기 카메라 모듈은 하기와 같이 구성된다 :

   - 기판에 탑재되어 영상신호를 전기신호로 전환해 주는 이미지 센서

   - 기판과 결합되어 센서를 외부로부터 보호하고 광학신호가 이미지 센서의

   광축과 일치되도록 해주는 기능의 하우징 또는 이에 준하는 기구물.

   - 이미지 센서의 유효픽셀부 외곽에 도포 또는 부착되어 하우징 내부에

   존재하는 이물등이 유효픽셀로 낙하/전이되지 못하도록 방지하는 점착성

   의 더스트 트랩부.
2. 제 1항에 있어서

   더스트 트랩(수진부)이 이미지 센서 유효픽셀부 외곽에 개곡선 또는 폐곡선

   형태로 도포 또는 부착된 경우

   이 경우 더스트 트랩은 이미지 센서의 표면 위에 직접 형성되거나 또는

   이미지 센서의 유효픽셀부의 외곽에 고정된 PCB 기판위에 형성될 수 있다.
3. 제 1항에 있어서

   더스트 트랩(수진부)이 이미지 센서 유효픽셀부 외곽에 하나 이상의 폐곡선

   또는 개곡선 형태로 도포 또는 부착된 경우
4. 제 1~3항에 있어서

   더스트 트랩(수진부)을 구성하는 물질이 다층 또는 복층으로 구성되어 그

   높이를 조절할 수 있도록 구성된 경우

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